Назначение
Датчики температуры Rosemount 248 (далее по тексту - датчики температуры или датчики) предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред и преобразования измеренного значения в унифицированный электрический выходной сигнал постоянного тока 4-20мА, в цифровой сигнал для передачи по протоколу HART, или по беспроводному протоколу Wireless HART.
Описание
Принцип действия датчиков температуры основан на преобразовании сигнала сенсора в значение измеряемой температуры с последующим преобразованием измеренного значения в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА, и/или в цифровой частотно -модулированный сигнал по протоколу HART, или в цифровой сигнал по беспроводному протоколу Wireless HART. По цифровым протоколам могут передаваться измеренный сигнал температуры процесса, собственная температура, различные диагностические и аварийные сигналы.
Датчик температуры состоит из первичного преобразователя температуры (сенсора) и измерительного преобразователя (ИП) Rosemount 248. Первичный преобразователь температуры состоит из измерительной вставки с платиновым чувствительным элементом (ЧЭ) с номинальной статической характеристикой преобразования (НСХ) типа «Pt100» по МЭК 60751 (ГОСТ 6651-2009) или термопарой в качестве ЧЭ с НСХ типов «J» и «К» по МЭК 60584-1 (ГОСТ Р 8.585-2001), помещенной в защитный корпус с соединительной головкой.
Измерительный преобразователь Rosemount 248 конструктивно выполнен в корпусе с расположенными на нем клеммами для подключения первичного преобразователя, напряжения питания и клеммами для вывода выходного сигнала. Монтаж преобразователя может производиться в соединительной головке, смонтированной непосредственно вместе с первичным преобразователем температуры, либо отдельно (на монтажном кронштейне). Также преобразователь может быть смонтирован на рейке стандарта DIN с помощью дополнительного монтажного зажима. Конфигурирование датчика производится с использованием коммуникатора HART-475, либо при помощи персонального компьютера, имеющего соответствующее программное обеспечение (например, AMS) и интерфейсы связи HART.
Для измерения температуры при высоких давлениях и скоростях потока предусмотрены защитные гильзы (литые и трубчатые), конструкция которых зависит от допускаемых параметров измеряемой среды.
Датчики температуры могут иметь вид взрывозащиты «искробезопасная цепь» с маркировкой 0)ExiaIICT4.. ,T6 X, Для датчиков с интерфейсом Wireless HART маркировка взрывозащиты 0ExiaПCT4,Т5. Датчики могут иметь исполнение по взрывозащите «взрывонепроницаемая оболочка» (1ExdIICT5,T6 X).
Фото общего вида датчиков температуры представлено на рисунке 1
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) датчиков температуры состоит только из встроенной в корпус преобразователей метрологически значимой части ПО. ПО датчиков температуры является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на заводе-изготовителе.
Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.
Технические характеристики
Диапазон измеряемых температур, пределы допускаемой основной(*) и дополнительной погрешности датчика температуры от изменения температуры окружающей среды от нормальной (от плюс 20 °С) в диапазоне температур от минус 51 до плюс 85 °С в зависимости от типа НСХ первичного преобразователя температуры приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Тип НСХ(**) | Диапазон измеряемых температур, °С | Пределы допускаемой основной погрешности | Пределы допускаемой дополнительной погрешности / 1°С |
| HART, абсолютная, °С | Wireless HART, абсолютная, ° С | 4-20 мА, приведенная, % | HART, абсолютная, °С | 4-20 мА, приведенная, % |
| Pt100 | -200... +600 | ±0,2 | ±0,45 | ±0,1 | ± 0,006 | ±0,004 |
| J | -40...+750 | ±0,5 | ±1,05 | ±0,1 | ± 0,016 | ±0,004 |
| K | -40...+1000 | ±0,5 | ±1,46 | ±0,1 | ± 0,02 | ±0,004 |
| Примечания: (*) Пределы допускаемой основной погрешности датчика температуры ( Лдт ,°С) вычисляются по формуле: Лдт =± .^ЛТС(ТП)2 + ЛИП2 , где: Л ТС (ТП)- предел допускаемого отклонения сопротивления или ТЭДС от НСХ (в температурном эквиваленте) первичного преобразователя температуры, °С; ЛИП - предел допускаемой основной погрешности ИП, °С. (** ) Типы НСХ термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей по МЭК60751 / ГОСТ 6651-2009 и МЭК 60584-1 / ГОСТ Р 8.585-2001 соответственно. |
Пределы допускаемой абсолютной погрешности автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары, °С: .................................± 0,5
Напряжение питания, В: ......12.42,4; 18,1...40 (для цифровой связи по протоколу HART)
Сопротивление нагрузки (для цифровой связи по протоколу HART), Ом: .........250.. .1100
Соотношение между напряжением источника питания
и сопротивлением внешней нагрузки: .............................................R = 40,8(U - 12)
Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения номинального напряжения питания: .............................................± 0,005 % (от интервала измерений) / 1В
Длина монтажной части, мм: ..................50,8 + 457,2 (и более - по специальному заказу)
Масса датчика, г: .........240 + 524 (и более, в зависимости от конструктивного исполнения)
Рабочие условия эксплуатации датчиков:
- температура окружающей среды, °С: ...........от минус 51 до плюс 85;
- относительная влажность окружающего воздуха, %............................................до 99
Средний срок службы, лет, не менее: ..........................10
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист Руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на шильдик, прикрепленный к соединительной головке датчика температуры.
Комплектность
Датчик температуры (исполнение в соответствии с заказом) - 1 шт.
Руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз.
Методика поверки - 1 экз.
Паспорт - 1 экз.
Защитная гильза - 1 шт. (по дополнительному заказу).
Коммуникатор HART- 475 (по дополнительному заказу).
Поверка осуществляется по методике поверки «Датчики температуры Rosemount 248. Методика поверки», разработанной и утвержденной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 20.01.2011г. Основные средства поверки:
- термометр цифровой прецизионный DTI-1000, пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±0,031 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 400 °С, ±0,061 °С в диапазоне температур св. плюс 400 до плюс 650 °С;
- термопреобразователь термоэлектрический эталонный 2 типа ТППО;
- однозначная мера электрического сопротивления эталонная Р3030, 10 Ом, кл.0,002;
- термостаты жидкостные прецизионные переливного типа моделей ТПП-1.1, ТПП-1.2 с диапазоном воспроизводимых температур от минус 60 до плюс 300 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,004.0,02) °С;
- измеритель-регулятор температуры многоканальный прецизионный МИТ 8 модели МИТ-8.15М, пределы допускаемой основной абсолютной погрешности канала измерения температуры с помощью ТП: ±0,05 °С, пределы допускаемой погрешности измерения напряжения ±(0,0005+3 -10 -5 U) мВ;
- однозначная мера электрического сопротивления эталонная Р3030, 10 Ом, кл.0,002;
- калибраторы температуры сухоблочные серий ATC-R, RTC-R и СТС, рабочий диапазон воспроизводимых температур от минус 90 до плюс 1200 °С;
- малоинерционная трубчатая печь МТП-2М с рабочим диапазоном воспроизводимых температур от плюс 300 до плюс 1100 °С;
- HART-коммуникатор или иной программно-аппаратный комплекс с поддержкой протокола HART, позволяющий визуализировать измеренную датчиком температуру и перенастроить ИП на иной диапазон и тип первичного преобразователя.
Сведения и методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации на датчики температуры.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
Международный стандарт МЭК 60751 (2008, 07) Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
Международный стандарт МЭК 60584-1. Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.
ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
ГОСТ 6616-94. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия. Техническая документация фирмы «Rosemount, Inc.», США.
ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Рекомендации к применению
Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
Датчики температуры могут применяться в системах сбора и обработки измерительной информации, системах управления распределенными объектами регулирования и управления технологическими процессами в различных отраслях промышленности. Модификации датчиков температуры во взрывозащищенном исполнении могут применяться в соответствии с присвоенной маркировкой взрывозащиты во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно требованиям нормативных документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
